امروز: دوشنبه 1 مرداد 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

بررسی سیستم مختصات ریاضی

بررسی سیستم مختصات ریاضی دسته: ریاضی
بازدید: 1 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 22 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 47

غالباَ ماشینهای NC دارای سه سپورت عمود بر هم می‌باشند حركات پیشروی در راستای این سه محور به طور ساده روی سیستم مختصات با محورهای موازی با محورهای سپورت توضیح داده می‌شود

قیمت فایل فقط 9,000 تومان

خرید

-1- سیستم مختصات ریاضی

سیستم مختصات كارتزین ( متعامد)

غالباَ ماشینهای NC دارای سه سپورت عمود بر هم می‌باشند. حركات پیشروی در راستای این سه محور به طور ساده روی سیستم مختصات با محورهای موازی با محورهای سپورت توضیح داده می‌شود.

گوشه‌هی یك مكعب یك سیستم مختصات كارتزین را تشكیل می‌دهد( به شكل 1 ر.ك) نقطه صفر مختصات در اینجا روی گوشه زیرین چپ قرار دارد.

محورهای عمود بر هم مشخص شده سه راستای زیر را مشخص می‌كنند:

محور – X محور افقی،

محور – Y ها راستای عمق قطعه كار و محور Z- ها راستای عمودی. مشخصات قطبی دوبعدی ( صفحه‌ای) هر نقطه صفحه قطبی دارای فاصله قابل اندازه‌گیری R     از نقطه    قطب مختصات می‌باشد. خط ارتباط قطب و نقطه P    با محور  ثابت ( مثلاَ محور – X  ها) زاویه قابل اندازه‌گیری  را تشكیل می‌دهد. زاویه  در خلاف حركت عقربه‌های ساعت اندازه‌گیری می‌شود. هر نقطه P  از صفحه با داده‌های زیر به طور وضوح مشخص می‌شود:

-         نقطه قطب مختصات،

-          شعات R و

-         زاویه  (فی).

مختصات قطبی غالباَ برای سوراخها كه روی دایره تقسیم قرار می‌گیرند و دیگر موارد مشابه به كار می‌رود.

2-2- مختصات كاربردی در براده با ماشینهای NC

جزئیات لازم برای تعیین واضح مختصات در فضای كار ماشینهای NC-  طبق DIN 66217 مشخص می‌شود.

قانون دست راست

راستای محورهای مختصات با راستای حركت سپورتها مطابقت دارد. مشخص كردن هر كدام از محورها روی قطعه كار طبق قانون دست راست انجام می‌گیرد. انگشتها جهت مثبت را نشان می‌دهد.

محور Z – ها

طبق DIN 66217 موقعیت محور Z- ها با راستای محور كار مطابقت می‌كند.

مثال؛ عمل سوراخكاری

محورها Z – ها با محور مته یكی است. جهت مثبت از قطعه كار به طرف ابزار است. موقعیت ابزار را می‌توان به كمك خط‌كش تعیین كرد.

برای سوراخكاری مقادیر منفی حاصل می‌شود. ( یعنی نفوذ مته داخل قطعه كار در جهت منفی محور Z – هاست). در ماشینهای تراش محور Z-  افقی است،

ماشینهای NC- غالباَ برای انواع مختلف حركتها ساخته می‌شود. بنابراین برای قطعات پیچیده، مختصات و راستاهای چرخش دیگری لازم است. این مختصات و راستاها روی سیستم مختصات كارتزین بنا می‌شود:

حروف به ترتیب الفبایی می‌آید. جهت محور چرخش را بدین‌ ترتیب تعیین می‌كنند كه پیچ ( راس گرد) در راستای محور مربوطه بسته می‌شود.

ماشینهای ابزار مركزی مثالی جهت كاربرد چندین محور می‌باشد:

محور Z در اینجا – طبق استاندارد معمول- در امتداد محور ابزار است. در قسمت چپ انباره دیسك مانند قرار دارد. حركات چرخشی حول محورهای خطی X, Y, Z  صورت می‌گیرد.

-         ابزار فرز را می‌توان حول محور Z چرخاند،

-  حركت B مربوط به میز گردان است كه قطعه كار روی آن بسته می‌شود.

-  در دستور‌العمل هر دستگاه ( كاتالوگ دستگاه) در مورد تعیین محورها

2-3- انواع كنترلها

وظیفه اصلی یك ماشین NC- این است كه ابزار و قطعه كار را نسبت به همدیگر حركت دهد. این حركت به روشهای مختلفی ممكن است انجام گیرد. مثلاَ می‌توان حركتها را فقط در راستای محورهای مختصات( مثلاَ حركت سپورتها) انجام داد. این روش كنترل حركتها از نظر اقتصادی خیلی مناسب است. اما اگر خواسته شود حركت در راستای منحنیهای مختلف اجرا شود كنترل گرانقیمت كامپیوتری لازم است( CNC ). بدین ترتیب كنترلهای – نقطه‌ای، خطی و منحنی به كار می‌رود.

كنترل نقطه‌ای

در فرآیند پانچ شكل مقابل موقعیت فعلی سنبه و موقعیت قبل از آن ( به صورت خط چین) نشانداده است. قبل از دومین مرحله پایین رفته سنبه، ابتدا به موازات محول X ، مطابق پیكان قرمز، حركت می‌كند. بعد از رسیدن به این وضعیت عمل سوارخكاری اجرا می‌شود.

مشخصه

ابزار طی جابه‌جایی نباید با قطعه كار درگیر باشد.

توجه: در كنترل نقطه‌ای، عمل ماشینكاری به موازات محورها امكانپذیر است. در شكل نشانداده شده حركت فرز به موازات محور X – ها انجام می‌گیرد.

مشخصه:

ماشینكاری فقط به موازات محورها انجام می‌گیرد.

كاربرد:

ماشینهای فرز، ماشینهای تراش برای قطعات ساده ( مثلاَ بدون مخروط).

كنترل 2 بعدی و 3 بعدی

برای حركت روی منحنی داده شده كنترلهای گران قیمت لازم است. این كنترل باید بتواند محورهای مختلف را همزمان و مستقل از هم كنترل كند. برای ساخت قطعه تراشكاری طبق شكل 2 در قسمت نشانداده شده با رنگ قرمز كنترل همزمان محورها X- ها و Z- ها لازم است.

برای این منظور نقاط میانی منحنی در كنترل كامپیوتری محاسبه و به عنوان وضعیت به ماشین‌داده می‌شود. یك كنترل با دو محور قابل كنترل همزمان به عنوان كنترل دوبعدی ( 2D) مشخص می‌شود.

( بعد D=Dimension ) .

مشخصه:

هنگام ماشینكاری حركت همزمان در راستاهای زیادی امكانپذیر است بدین وسیله می‌توان منحنیهای دلخواه ایجاد كرد.

كاربرد:

-         ماشینهای فرز،

-         ماشینهای تراش برای قطعات پیچیده

(منحنیها و شیبها) و

-         ماشینهای برش شعله‌ای و غیره.

پیشرفت سریع میكروالكترونیك اجزای خیلی مناسب از نظر قیمت و توانایی را وارد بازار كرده است، بدین جهت اكثر كنترلها امروز به صورت كنترل منحنی ساخته می‌شوند.

برای ماشینكاری سطوح خمیده، اصولاَ كنترل منحنی در پنج محور لازم است. فرز نشانداده شده در شكل مقابل نه فقط در راستای محورهای y و z  و x حركت می‌كند، بلكه باید حول دو محور دیگر A , B نیز نوسان كند. در شكل مقابل چرخش این محورها با پیكان و سطوح نقطه نقطه A و B مجسم شده است.

أ2-4- سیستم محركه

محركه محور اصلی

به جای موتورهای سنتی سه فاز با فركانس شبكه از موتورهای سه‌فاز با فركانس كنترل شده استفاده با كنترل مبدل ولتاژ شبكه یك جریان سه فاز ایجاد می‌شود:

1-           فركانس دو را كنترل می‌كند و

2-  با شدت جریان گشتاور چرخشی كنترل می‌شود. بدین ترتیب كنترل پیوسته دور محور دستگاه درمحدوده وسیع امكانپذیر می‌شود. پیشرفت نیمه هادیها در كنترل جریانهای زیاد، این امر را ممكن ساخته است.

محركه پیشروی

در اینجا نیز كاربرد موتورهای سه‌فاز به كنترل فركانس روز به روز بیشتر می‌شود. این موتورها اصولاَ كمتر از موتورهای جریان مستقیم دچار مزاحمتهای ( پارازیتهای) كاری می‌شوند، زیرا كلكتور و جاروبك لازم ندارند.

موتورهای جریان مستقیم

در شكل مقابل یك موتور مستقیم با سیستم اندازه‌‌گیری نصب شده روی آن نشانداده شده است. موتورهای پیشروی اغلب به دفعات روشن و خاموش می شوند، بدین جهت این موتورها:

1)           گشتاور خروجی بالا

2)           جرم گردشی كوچك لازم دارند.

سر و موتورهای پله‌ای نیرو گشتاور كم

این موتورها به وسیله پالسهای الكتریكی به صورت پله‌ای به اندازه یك گردش گام مثلاَ به اندازه 1/12 دور حركت می‌كنند. این موتورها فقط مخصوص نیروهای كوچك است.

محورهای ساچمه‌ای

حركت چرخشی موتور پیشروی توسط یك محور روزه‌دار به حركت خطی تبدیل می‌شود. تبدیل كم اصطكاك این حركت با محورهای ساچمه‌ای امكانپذیر است.

معمولاَ این محورها به صورت دوتایی كه نسبت به هم تحت تنش اولیه قرار دارند ( جهت از بین بردن اثر لقی) به كار می‌روند.

2-5- مدار كنترل

برای كنترل دقیق و اتوماتیك محورهای پیشروی مقادیر باید داده شده توسط كنترل به ماشین با مقادیر هست به دست آمده مقایسه می‌شود. شكل مقابل یك مثال عددی را نشان می‌دهد:

مقدار باید : 1500mm

مقدار هست:14859mm

مقدار اختلاف 0.142

حالا كامپیوتر چنین عمل می‌كند:

اختلاف كوچكی موجود است بدین جهت مدار كنترل به موتور پیشروی فرمان می‌دهد سرعت را كمی افزایش دهد تا به آرامی به وضعیت باید برسد.

مدار كنترل تا رسیدن دور موتور  به مقدار باید داده شود سیگنال‌های افزایش یا كاهش دور را ارسال می‌كند.


1-3- اندازه‌گیری فاصله

یك ماشین NC- برای هر محور كنترل یك سیستم اندازه‌گیری ویژه فاصله لازم دارد. دقت تولید به دقت اندازه‌گیری فاصله بستگی دارد. دو نوع روش اندازه‌گیری – مستقیم فاصله و – غیر مستقیم فاصله وجود دارد.

در روش اندازه‌‌گیری مستقیم مقدار اندازه‌‌گیری با مقایسه مستقیم بدون واسطه طول مثلاَ از طریق شمارش خطوط شبكه خط تیره به دست می‌آید.

در این روش مقدار جا به جایی مستقیماَ روی میز اندازه گیری می‌شود.

در روش اندازه‌گیری غیر مستقیم طول به یك كمیت فیزیكی دیگر ( مثلاَ چرخش) تبدیل می‌شود. اندازه زاویه چرخش بعداَ به پالسهای الكتریكی تبدیل می‌شود. خطای گام محور، لقی بین مهره و محور باعث به وجود آمدن خطا در نتیجه اندازه‌‌گیری می شود. در این روش مقدار جابه جایی مستقیماَ اندازه‌گیری می‌شود.

اندازه‌گیری مستقیم فاصله( افزایشی)

برای اندازه‌گیری مستقیم فاصله، مثال شكل 1 اصول حس نوری یك مقیاس خطی را نشان می‌دهد.

اشعه نوری بالایی از شیار صفحه كلید گذشته و به هنگا حركت مقیاس شیشه‌ای شعاع نور توسط خطوط قطع می گردد. یك فوتو المنت نوری حسس قطع شدن اشعه نوری را حس و آن را جهت شمارش به كنترل منتقل می‌كند. چنین اندازه‌گیری گام به گام با عنوان اندازه‌گیری افزایشی [1](Inkremental ) مشخص می‌شود.

شكافهای نوری زیری موقعیت نقطه مرجع را حس می‌كند. غالباَ نقطه صفر ماشین‌ با آن تعیین می‌شود.

اندازه‌گیری مستقیم فاصله، مطلق

در مثال نشانداده شده بالا فاصله پیموده شده با شمردن تعداد گامها( خطوط) تعیین می‌شود. در صورت قطع ولتاژ شبكه مقادیر عددی ذخیره شده در حافظه از بین می رود. در چنین موردی باید كل سیستم اندازه‌گیری مجدداَ به نقطه مرجع برگشته و اندازه‌گیری دوباره انجام شود، این اشكال فرایند با اندازه‌گیری مستقیم فاصله قابل رفع است. این سیستم اجازه می‌دهد كه فوراَ برای هر وضعیت سپورت مقدار عددی موقعیت خوانده شود.

در مثال ساده شده ما، چهار اشعه نوری از طریق فوتوسل چهار ردیف روی خط‌كش رمز را حس می‌كند.

هر ردیف خانه‌های روشن وتاریك دارد. خانه‌های روشن مربوط به عدد صفر است. خانه‌های تاریك بسته به ردیف مربوطه نشاندندده عددهای مختلفی است.

با چهار اشعه نوری و به كمك سیستم اعداد دودویی[2] مقادیر عددی زیر بدست می‌آید:

ردیف1: 20=1

ردیف 2:21=2

قیمت فایل فقط 9,000 تومان

خرید

برچسب ها : بررسی سیستم مختصات ریاضی , مختصات كاربردی در براده با ماشینهای NC , انواع كنترلها

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر